原子核物理学介绍

原子核物理学介绍第1页，课件共29页，创作于2023年2月研究范围：原子核物理学是研究物质结构的一个层次的学科，介于原子物理与粒子物理之间。原子和原子核是物质的两个层次。原子由原子核与核外电子组成。物质的性质主要归功于原子，或主要归功于原子核，但几乎不归功于两者。元素的化学，物理学性质，光谱特性，基本上只与核外电子有关，而放射现象则与原子核有关。研究对象：原子核---〉组成，结构，反应等第2页，课件共29页，创作于2023年2月历史1896年，贝克勒尔，铀的放射现象,第一次在实验室观测到原子核的现象。1897年，居里夫妇发现放射性元素，Pu,Ra1899年，发现α，β射线，1900年，发现γ射线。1903年，卢瑟福发现α射线是带正电的氦原子核，

β射线是电子。后，提出原子的有核模式。1919年实现人工核反应，用α粒子从氮核打出质子。序幕：第3页，课件共29页，创作于2023年2月原子由质子+电子组成?均匀分布?1909年,盖革，马斯顿，用α粒子轰击原子，发现有8000分之一的几率被反射回来，难以理解?1911年,卢瑟福提出有核模式。正电荷和原子质量集中在原子中心的小范围内，这就是原子核。重大发现，但不受重视。原子的中心第4页，课件共29页，创作于2023年2月中子的发现原子核的组成？？？最初，基本粒子只有电子，质子，原子核由电子和质子组成？？？

电子在原子核内？？？自旋，统计第5页，课件共29页，创作于2023年2月1920年,卢瑟福提出:“在某些情况下,也许由一个电子更加紧密地与氢核结合在一起,组成一个中性的双子,这样的原子(指中性双子)也许有很新颖的特性”

他还断言:要解释重元素的组成,这种原子的存在看来几乎是必需的第6页，课件共29页，创作于2023年2月1930年：博恩实验α---〉铍

中性射线，穿透力很强，能穿过铅板，认为γ射线居里夫妇实验α---〉铍--〉中性射线

石蜡(H)反冲质子

γ射线（5.7MeV)

查德威克实验:α---〉铍---〉中性射线

氮(14N)反冲氮核

（1.2MeV)

计算：如果是γ射线

5.7MeV反冲质子：Er=89MeV

1.2MeV反冲氮核：Er=55MeV

第7页，课件共29页，创作于2023年2月宣布中子发现，诺贝尔奖！！！原子核物理学的开始海森堡，原子核：质子+中子，---〉核子，两个不同状态第8页，课件共29页，创作于2023年2月原子核符号符号：同位素（isotope)，Z相同，N不同同量异位素(Isobar)，A相同,Z不同同中子异荷素(Isotone).N相同,Z不同第9页，课件共29页，创作于2023年2月核素图NZ第10页，课件共29页，创作于2023年2月核素图天然存在的核素:280多种,稳定,60多种,长寿命放射性人工制作的有1600多种放射性理论预言:允许存在的核素至少5000多个第11页，课件共29页，创作于2023年2月质子滴线,中子滴线β稳定线超重元素稳定岛李政道预言:稳定洲中国发现的新核素202Pt（铂）上海原子核所204Hg(n,2pn)202Pt185Hf(铪）兰州近代物理所186W(n,2p)185Hf第12页，课件共29页，创作于2023年2月原子能的利用原子核物理学的研究的最大成就？？？第13页，课件共29页，创作于2023年2月原子弹，原子核反应堆卢瑟福的断言核反应放能，用火柴煮饭？痴人说梦！！！裂变的发现，打开原子能利用大门，原子（核）家喻户晓，原子笔？？？

第14页，课件共29页，创作于2023年2月原子弹哈恩，史特拉斯曼：中子轰击铀，发现有中间质量的元素产生。梅特纳，弗里希：提出铀原子核分裂成两半的产物，解释哈恩，史特拉斯曼的实验，重核裂变。42年，费米，利用铀核裂变释放中子及能量的性质，发明热中子链式反应堆，这就是大规模利用原子能的开始。45年，奥本海默领导洛斯-阿拉莫斯实验室制成快中子链式反应爆炸装置---原子弹；1公斤铀在日本广岛上空分裂，10万人死亡，10万人受伤52年，泰勒领导，实现轻元素的热核爆炸，氢弹成功第15页，课件共29页，创作于2023年2月原子弹原理铀，钚自持裂变天然铀0.72%,99.27%热中子裂变快中子（>1MeV)裂变反应式？每次裂变放能？平均中子数？1公斤铀或钚完全裂变，放能？？？TNT第16页，课件共29页，创作于2023年2月原子核反应堆1954年，苏联建成第一座原子能发电站。1958年，中国建成第一座原子核反应堆。1964年，第一颗原子弹爆炸成功。1967年，第一颗氢弹爆炸成功。1991年，中国第一座自行设计制造的核电站，秦山核电站发电成功。第17页，课件共29页，创作于2023年2月fissionfusionNuclearenergydevelopment第18页，课件共29页，创作于2023年2月InternationalThermalnuclearExperimentalReactor(ITER)ITERDeviceConstructionSite第19页，课件共29页，创作于2023年2月FusionReactionTritiumproduction第20页，课件共29页，创作于2023年2月ADS—(Accelerator-drivenSystem)TransmutationAcceleratorEngineeringApplication第21页，课件共29页，创作于2023年2月原子核物理学实验性：实验—理论—实验应用性：原子核物理+化学；生物；材料；冶金；地质等，产生边缘学科

工，农，医，能源第22页，课件共29页，创作于2023年2月MedicalBoronNeutronCaptureTherapy(BNCT)第23页，课件共29页，创作于2023年2月第24页，课件共29页，创作于2023年2月第25页，课件共29页，创作于2023年2月1.Proton-nucleusreactions2.Generationofe-hpairs3.Chargetransportindevice4.Fearofsoft-errorSpaceEngineering第26页，课件共29页，创作于2023年2月MechanismofTumorCellDestruction

byBoronNeutronCaptureTherapyThermalneutronnucleus10BCancercells第27页，课件共29页，创作于2023年2月SelectiveIrradiationofTumorcellsandnotforNormalCellsThermalne